電気システムにおけるグランドロッドの基本的な役割
グラウンドロッド 電気接地システムの不可欠で重要な部分です。これは、主に電気機器または電力システムの流れを地球に安全に導くために使用されます。そのコア機能は、短絡、落雷、電圧変異、またはシステムの故障が発生した場合に電流を地面にすばやく排出できるように、低耐性経路を提供することです。
挽いた棒は地下に深く埋められており、土壌と良好な接触を形成し、それにより地球の可能性に近い基準点を確立します。ワーキング接地、電力システムの保護接地、または稲妻保護のための稲妻保護の接地に使用されるかどうかにかかわらず、グラウンドロッドはシステム全体で基本的なサポート役割を果たすことができます。それは、金属材料を通して土壌との連続的な導電性経路を形成し、異常な電気エネルギーの避難とバランスを実現します。
地上潜在的均等化の概念と重要性
地上の潜在的なイコライゼーションとは、すべての金属ケーシング、構造、導体、および関連する電気機器を、電圧の違いによって引き起こされるアークまたは電気ショックを避けるためのほぼ同じ可能性を持つための電気システムでの合理的な接地接続の使用を指します。これは、個人の安全を確保し、機器の損傷を防ぎ、信号干渉を防ぐために非常に重要です。
大規模な電力、通信、または産業自動化システムでは、多くの場合、デバイス間でマルチポイント接地または分散接地構造があります。地上潜在的なバランスが良好でない場合、電流の変化や稲妻のストライキが干渉すると、デバイス間に数十ボルトまたはさらに高い潜在的な違いがある場合があります。
グラウンドポテンシャルバランスを達成する上でのグラウンドロッドの役割
接地潜在的なバランスにおけるグランドロッドの中心的な役割は、信頼性の低い低インピーダンスの接地経路を構築することであり、それにより、各デバイスと接地導体の間で一貫したまたはほぼ一貫した潜在値を維持するのに役立ちます。グランドロッドの配置と接続を標準化することにより、システム内の複数のノードを効果的に接続して、均一な可能性を備えたグランドグリッドを形成できます。
通常、複数の挽いたロッドは、銅ストリップ、平らなアイロン、または接地ワイヤを介して相互接続され、機器の金属ケーシングやケーブルシールド層などの電気部品に接続され、完全な接地システムを形成します。接地棒と土壌の間の接触抵抗が低いほど、システム全体の地上電位バランス能力が強くなります。同時に、合理的な接地レイアウトは、高周波の迷路の伝播を抑制したり、干渉波を抑制したり、システムの安定性を改善することもできます。
グラウンドロッドの材料とパフォーマンスが地上の潜在的な均等化に及ぼす影響
異なる材料の地上棒は、導電率、腐食抵抗、接地効率が異なるため、地面の潜在的なイコライゼーション効果に特定の影響を与えます。一般的なグラウンドロッド材料には、純粋な銅、銅覆われた鋼、ホットディップ亜鉛めっき鋼、ステンレス鋼などが含まれます。その中で、銅に覆われた鋼鉄の粉砕棒は、導電率と腐食抵抗が良好であるため、広く使用されています。
材料の安定性は、グランドロッドが長時間低い抵抗状態を維持できるかどうかを決定します。グランドロッドが腐食するか、抵抗が増加すると、地面の潜在的な均等化能力が低下し、潜在的な違いと干渉リスクが簡単に発生します。したがって、選択するときは、導電率を考慮する必要があるだけでなく、適切な材料の組み合わせとコーティング処理方法を選択するために、オンサイト土壌のpH、湿度、抵抗率などの要因も評価する必要があります。
イコライゼーション効果に対するグランドロッドの設置とレイアウトの影響
インストール方法とレイアウト構造は、グランドロッドのイコライゼーション効果に影響を与える重要な要因です。標準的な慣行では、通常、グランドロッドを1.5メートル以上の長さで垂直方向に地面に駆動する必要があります。数を増やすか、補助導電性材料(接地エンハンサーなど)を使用するかは、土壌条件に応じて決定する必要があります。
電気システムでは、複数の接地棒を等しい間隔でレイアウトし、低耐性導体を介してリングに相互接続して、閉じた接地ネットワークを形成する必要があります。特に通信機器、コンピューター室、変電所、その他の機会では、複数の接地点を確立する必要があり、電圧の差が特定のノードで濃縮されるのを防ぐために、接地バスバーを介して電圧を平等にするループを形成する必要があります。さらに、干渉カップリングを減らすために、接地ロッドと高電圧ラインの接地の混合を避ける必要があります。
グラウンドポテンシャルイコライゼーションの実際の適用における共通構成テーブル
次の表は、共通の接地rod棒の構成方法と、さまざまなシナリオでのその地位の潜在的な均等化特性をまとめたものです。
一般的なグラウンドロッドの構成とグラウンドポテンシャルイコライゼーション効果
アプリケーションシナリオ | グラウンドロッドの種類 | インストール方法 | イコライゼーション接続法 | 予想される効果 |
---|---|---|---|---|
住宅雷保護 | 亜鉛メッキスチールロッド | 垂直配置≥2メートル | 接地電極、単一のリードアウトポイントに接続されています | 稲妻を放電し、基本的な潜在的な均等化を確立します |
変電所の接地システム | 銅に覆われたスチールロッド | 複数のロッドが均等に間隔を置いて、> 3ロッド | リングまたは星型の銅テープ接続 | 電気機器間の潜在的な均一性を維持します |
通信ベースステーション | 銅に覆われたロッドグラウンドモジュール | 地上強化材料と組み合わせて | シールドシステムを備えた等電位結合 | 信号の干渉と電圧差動のアークを防ぎます |
データセンター/サーバールーム | ステンレススチールロッドまたは銅バー | メッシュ構成、深さ> 0.6メートル | フロアフレームと機器ラックに接続されています | 局所電圧レベリングにより、静電干渉が減少します |
産業電力システム | 銅コーティングされた鋼の土壌改善 | マルチゾーン分散接地 | メイングラウンドバーと相互接続された接地ネットワーク | 広い地域のポテンシャルイコライゼーションにより、安定した機器の操作が保証されます |
システムの安全性における接地ロッドの包括的な価値
接地の潜在的なイコライゼーションを達成することに加えて、接地ロッドは電気システム全体で複数の保護的役割を果たします。 1つ目は、漏れや怪我を防ぐために、機器のケーシングの電圧を下げることです。 2つ目は、電気エネルギーの蓄積を避けるために、雷ストライクまたは誘導性過電圧の場合に排水チャネルを提供することです。 3つ目は、信号の安定性を改善するために、さまざまな敏感な電子機器に低雑音の安定した接地基準点を提供することです。
接地ロッドと接地システムの合理的な調整は、システムの長期的な安全な動作の基礎です。地上の潜在的なイコライゼーションを無視すると、機器の性能に影響するだけでなく、電気事故を引き起こす可能性があります。したがって、接地棒の設置品質、材料選択、および接続の配置は、電気システムを設計または維持する際の重要な考慮事項です。